JP3865524B2

JP3865524B2 - 光ディスクの製造方法及び光ディスクの製造装置

Info

Publication number: JP3865524B2
Application number: JP02627499A
Authority: JP
Inventors: 藤咲　　長武; 西村　　博信; 豊松本; 秀雄小林
Original assignee: Origin Electric Co Ltd
Current assignee: Origin Electric Co Ltd
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 1999-02-03
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2019-02-03
Also published as: JP2000222786A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の記録面を有する光ディスクの製造方法及び光ディスクの製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクにより、記録容量を増大させる技術が発展普及してきており、さらにその記録容量をより高密度化する傾向にある。例えば、４層の構造で、両面から２層づつ記録している光ディスクでＤＶＤ―１８と称する１７ＧＢの記録容量のものがある。この種の光ディスクの製造方法としては、例えば特開平１０―２８３６８２号公報又は特公平８―２３９４１号公報に示されているものがある。これらに示される光ディスクの製造方法においては、いずれかの記録面の製造工程において、各層ごとにスタンパを用い、このスタンパと接着層との界面を剥離してその接着層にピット列による情報を転写する工程、及びその接着層に反射膜を形成する工程を含むものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の製造方法では、複数回のスタンパによる工程が一列に続くため、全製造工程の長さがそれだけ長くなる。また、スタンパによる工程は、クリーンルームにおいて厳重な管理を行う必要があり、工程の性質の異なる貼り合わせの工程と交互にこのスタンパによる工程を設けることは、必ずしも効率的といえない。本発明は、光ディスクの製造方法において、従来のスタンパは使用せず、情報の転写工程の後に反射膜を形成する工程を削除することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明に係る方法では、単板ディスクとして第１の反射膜と第２の反射膜の双方を備えた光ディスクの製造方法であって、片面に情報が記録されると共に第１の反射膜の形成された透明な基材層ディスクと、片面に情報が記録されると共に第２の反射膜が形成された中心穴を有する樹脂製のディスクであって、前記基材層ディスクとほぼ同様な形状、大きさ及び厚みを有する転写リリースディスクと、
を接着層を介して接着する第１の工程と、前記転写リリースディスクと前記基材層ディスクとの間に、それらの中心穴側から前記ディスク間の空間に圧縮空気を供給することにより、前記転写リリースディスクと前記第２の反射膜との界面で前記転写リリースディスクを引き剥がす第２の工程と、からなることを特徴とする光ディスクの製造方法を提案するものである。
【０００５】
また、第２の手段として、請求項１において、前記第２の反射膜と前記転写リリースディスクとの界面（ｘ側）の接着強度は、前記第２の反射膜と前記接着層との界面（ｙ側）の接着強度、前記接着剤と前記第１の反射膜との界面の接着強度、前記第１の反射膜と前記基材層ディスクとの界面の接着強度のいずれよりも小さいことを特徴とする光ディスクの製造方法を提案するものである。
【０００６】
また、第３の手段として、請求項１の製造方法により製造された単板ディスク２枚を前記それぞれの第２の反射層を接着剤を介して接着する工程を有することを特徴とする光ディスクの製造方法を提案するものである。
【０００７】
また、第４の手段として、請求項１の製造方法により製造された単板ディスクと、片面に情報が記録されると共に一つの反射膜が形成された単板ディスクを、前記それぞれの反射膜同士を接着剤を介して接着する工程を有することを特徴とする光ディスクの製造方法を提案するものである。
【０００８】
また、第５の手段として、請求項４において、前記接着層は紫外線硬化型接着剤であり、前記接着剤はホットメルトであることを特徴とする光ディスクの製造方法を提案するものである。
【０００９】
また、第６の手段として、請求項４において、前記接着層は紫外線硬化型接着剤であり、前記第２の接着層も紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする光ディスクの製造方法を提案するものである。
【００１０】
また、本発明に係る装置では、接着層により貼り合わされた基材層ディスクと中心穴を有する樹脂製のディスクであって、前記基材層ディスクとほぼ同様な形状、大きさ及び厚みを有する転写リリースディスクとの間に圧縮空気を供給して、前記転写リリースディスクとその面に形成された反射膜との間で引き剥がし、前記基材層ディスク側に前記反射膜を転写する光ディスクの製造装置であって、１気圧よりも高い気圧の圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置と、貼り合わされた前記基材層ディスクと前記転写リリースディスクの中央穴からそれらディスク間の空間に通じ、前記圧縮空気供給装置に結合された加圧チャンバを有することを特徴とする光ディスクの製造装置を提案するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１から図６は、本発明に係る光ディスクの製造方法の実施の形態を示す図であって、それぞれ第１の工程から第６の工程の図解である。以下これらの図に基づいて説明する。
【００１２】
図１にその断面を示すように、まず第１の工程は、ポリカーボネイトのような透明性のあるプラスチック材料である基材層ディスク３に情報を記録する微細な螺旋又は同心円状の凹みであるピット５を形成する。
【００１３】
第２の工程は、図２にその断面を示すように、基材層ディスク３のピット５形成面に金を薄く蒸着して光半透過性の反射膜７を形成する。
【００１４】
つぎに、図３に断面を示すように、ポリメチル・メタクリレート樹脂のような材料で作られた転写リリースディスク９を用意する。この転写リリースディスク９の一方の面に情報を書き込んだ微細な螺旋又は同心円状の凹みであるピット１１を形成する。
【００１５】
第４の工程では、図４にその断面を示すように、転写リリースディスク９のピット形成面にアルミニウムを蒸着して反射膜１３を形成する。この実施例の転写リリースディスク９は、基材層ディスク３とほぼ同様な形状、大きさ、厚みを有する。
【００１６】
第５の工程は、図５にその断面を示すように、第２の工程を経て情報記録層の形成された基材層ディスクと、第４の工程で製作された反射膜１３を蒸着された転写リリースディスク９とを接着層１５を介して接着する。接着層１５は紫外線硬化型のものであり、貼り合わせた後に紫外線を照射して硬化させる。このとき、転写リリースディスク９と反射膜１３との界面（ｘ側）の接着強度は、転写リリースディスク９が反射膜１３に対して剥がれ易いポリメチル・メタクリレート樹脂のような材質でできているので、接着層１５と反射膜１３との界面（ｙ側）の接着強度、接着層１５と光をある割合で透過する光半透過性の反射膜７との境界の接着強度、反射膜７と基材層ディスク３との境界の接着強度のいずれよりも小さく、剥がれ易くなっている。この第５の工程を完了した単板ディスクを第５工程品５００と呼ぶ。
【００１７】
図６に示す第６の工程においては、第５工程品５００の中央穴側（図示せず）から基材層ディスク３と転写リリースディスク９との間に圧縮空気を供給することにより、最も接着強度の小さい転写リリースディスク９と反射膜１３との界面（ｘ側）に剥離が始まり、それに伴いそれら間に空気層１６が圧入されて転写リリースディスク９を剥離させる。この工程により、ピット列と反射膜７とからなる第１の情報記録層と、接着層１５に形成されたピット列と反射膜１３とからなる第２の情報記録層とが基材層ディスク３に形成される。つまり、転写リリースディスク９を引き剥がした時点で、光半透過性の反射膜７と反射膜１３の双方を備えたディスクが製作される。
【００１８】
図７は、この第６の工程で使用する引き剥がし装置の断面図である。この引き剥がし装置５０は、大別して、第５工程品５００を載せるヘッド５３とヘッドピン５１とから構成される。ヘッド５３は、いわゆるレコード用のターンテーブルに似た円盤状の上面構造を有する金属性の円筒型物体であり、中央上部に加圧チャンバ５７が設けられている。この加圧チャンバ５７に接続されて空気圧を与えるための空気通路として作用するインレット６１を設ける。ヘッド５３の上面には、加圧チャンバ５７を囲む環状のリム６５があり、このリム６５の外円周は、第５工程品５００の基材層３の中心穴が内接する。そして、リム６５の外周には環状の逃げ溝６７が設けられる。逃げ溝６７のさらに外側の円盤部には、前記中心穴と同心円状の９０°間隔の位置に吸着穴５５が垂直に貫通する。このヘッド５３の底部は、真空チャンバ５９を形成しながら、相互の嵌合部６３において図示しないボルトにて締め付けられて、ベースブロック６９と気密嵌合している。
【００１９】
ヘッドピン５１は、金属性のコマ状の物体で、固定部５１３と、軸部５１２と、滑動部５１１とからなる。固定部５１３は、ヘッド５３の加圧チャンバ５７の底部に、図示しないネジ部により固定される。軸部５１２は、加圧チャンバ５７の内径より小さい直径の円柱状で、加圧チャンバ５７の中心に延びて上端の滑動部５１１を支える。滑動部５１１は、第５工程品５００の基材層３の中心穴の直径寸法及びこれにほぼ等しい値の転写リリースディスク９の中心穴の直径寸法に対して、ディスクが接して滑動できる寸法とする。したがって、ヘッドピン５１の上方から第５工程品５００をヘッドピン５１を通してヘッド５３の上に載置することができ、このとき滑動部５１１がガイドとして役割をするとともに、転写リリースディスク９の中心穴の縁が滑動部５１１と接しているため、加圧チャンバ５７はほぼ気密室を構成する。
【００２０】
このように構成された引き剥がし装置５０を用いて転写リリースディスク９を引き剥がすに当たり、先ず接続穴７１から図示しない真空源によって真空引きして、これに接続された真空チャンバ５９を真空引きすることにより、第５工程品５００は各吸着穴５５により吸引され、ヘッド５３の上面に吸着固定される。
【００２１】
しかる後、図示しない圧縮空気源からインレット６１を通して、例えば５ｋｇ／平方センチメートルの空気圧が印加されると、この圧縮空気は矢印の経路を通って加圧チャンバ５７の中に供給される。図７からも分かるように、基材層ディスク３と転写リリースディスク９の中心穴側には、その中心穴から所定寸法だけ情報記録層及び接着層が形成されていないために、双方のディスク間に空間が存在し、加圧チャンバ５７からの圧縮空気はその空間に入って基材層ディスク３と転写リリースディスク９との間を中心穴側から拡げるように作用する。
【００２２】
そして、このような圧縮空気の押し拡げる力により接着強度の最も弱い界面ｘで剥がれるため、転写リリースディスク９が剥離する。このときの様子は図６に示すようになる。この界面剥離は、まず加圧チャンバ５７の接する付近の界面から剥離して、順次ほぼ同心円状に放射外方向に急速に広がる。この剥離は空気圧により行われるため、界面の反射膜１３に損傷を与える可能性は、極めて小さい。
【００２３】
図８は、本発明に係る光ディスクの製造方法によって、完成したＤＶＤ―１８型光ディスクの断面図である。このＤＶＤ―１８型光ディスク１は、本発明に係る製造方法により製作した、基材層ディスク３に第１のピット列と反射膜７とからなる第１の情報記録層と第２のピット列と反射膜１３とからなる第２の情報記録層とを形成してなる単板ディスクを２枚、反射膜１３と反射膜１３とが接着剤１９を介して向かい合うように重ね合わせて接着させたものである。
【００２４】
この光ディスク１ではいずれの側からも二つの反射膜７と１３が存在するため、一般的には紫外線の透過率は低く、接着剤１９としてホットメルトが使用されることが多い。しかし、反射膜７と１３の膜厚を必要最小限度付近に制御すれば、紫外線硬化型接着剤を硬化できる程度の紫外線透過が可能であるので、接着剤１９として紫外線硬化型接着剤を用いることができる。紫外線硬化型接着剤は耐熱性、耐久性に優れるので、車載用などの環境の厳しい用途に適用される。
【００２５】
図８において、中心の接着剤１９を境にしてＡ側とＢ側の両面が対称の構造である。Ａ側から入射した読取レーザ光１０１は光半透過性の反射膜７で反射され、焦点の異なる読取レーザ光１０２は反射膜７は透過して反射膜１３において反射される。Ｂ側についても同様に、読取レーザ光２０１は反射膜７で反射され、焦点の異なる読取レーザ光２０２は反射膜７は透過して反射膜１３において反射される。
【００２６】
なお、図８ではＤＶＤ―１８型光ディスクについて述べたが、本発明の製造方法で製作した、基材層ディスク３に第１のピット列と反射膜７とからなる第１の情報記録層と第２のピット列と反射膜１３とからなる第２の情報記録層とを形成してなる単板ディスクと、通常のピット列と反射膜とからなる一つの情報記録層を有する単板ディスクとを貼り合わせて、いわゆるＤＶＤ―１４と称する１３ＧＢの記録容量をもつ光ディスクを製作することができる。具体的な製造方法については図８の実施例と同様である。
【００２７】
以上の実施例ではＤＶＤ―ＲＯＭについて述べたが、ＤＶＤ―ＲＯＭのピットに代わる有機色素膜のような記録層を持ったＤＶＤ―ＲやＤＶＤ―ＷＲなどについても同様に適用できる場合がある。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ＤＶＤ―１８型光ディスクなどの製造方法において、工程を簡略化し、短縮し、生産歩留りを向上させることができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスクの製造方法の実施の形態を示す図であって、第１の工程を示す。
【図２】本発明に係る光ディスクの製造方法の実施の形態を示す図であって、第２の工程を示す。
【図３】本発明に係る光ディスクの製造方法の実施の形態を示す図であって、第３の工程を示す。
【図４】本発明に係る光ディスクの製造方法の実施の形態を示す図であって、第４の工程を示す。
【図５】本発明に係る光ディスクの製造方法の実施の形態を示す図であって、第５の工程を示す。
【図６】本発明に係る光ディスクの製造方法の実施の形態を示す図であって、第６の工程を示す。
【図７】本発明に係る光ディスクの製造方法において利用する引き剥がし装置の断面を示す。
【図８】本発明に係る光ディスクの製造方法によって、完成した光ディスクの断面図である。
【符号の説明】
１…ＤＶＤ−１８型光ディスク３…基材層ディスク５…ピット
７…半反射膜９…転写リリースディスク１１…ピット
１３…反射膜１５…接着層１６…空気層１９…接着層
５０…引き剥がし装置５１…ヘッドピン５３…ヘッド５５…吸着穴
５７…加圧チャンバ５９…真空チャンバ６１…インレット
６３…嵌合部６５…リム６７…逃げ溝
６９…ベースブロック７１…接続穴５００…第５工程品

Claims

単板ディスクとして第１の反射膜と第２の反射膜の双方を有する光ディスクの製造方法であって、
中心穴を有し、かつ片面に情報が記録されていると共に第１の反射膜が形成された透明な基材層ディスクを吸着保持する工程と、
中心穴を有し、かつ片面に情報が記録されていると共に第２の反射膜が形成された樹脂製の転写リリースディスクを、接着層によって前記基材層ディスクと接着する工程と、
該接着する工程を行うに先立って、前記基材層ディスクの前記中心穴から所定寸法だけ前記基材層ディスクと前記樹脂製のディスクとの間に空間が存在するように、前記接着層を形成する工程と、
前記転写リリースディスクと前記基材層ディスクとの間の前記空間に、それらの中心穴側から圧縮空気を供給することにより、前記転写リリースディスクを前記基材層ディスクから剥離させて前記単板ディスクを得る工程と、
からなることを特徴とする光ディスクの製造方法。
請求項１において、
前記第２の反射膜と前記転写リリースディスクとの界面（ｘ側）の接着強度は、前記第２の反射膜と前記接着層との界面（ｙ側）の接着強度、前記接着層と前記第１の反射膜との界面の接着強度、前記第１の反射膜と前記基材層ディスクとの界面の接着強度のいずれよりも小さいことを特徴とする光ディスクの製造方法。
請求項１の製造方法により製造された単板ディスク２枚の前記それぞれの第２の反射膜同士が接着剤を介して接着される工程を有することを特徴とする光ディスクの製造方法。
請求項１の製造方法により製造された単板ディスクと、片面に情報が記録されると共に一つの反射膜が形成された単板ディスクとが接着剤を介して接着される工程を有することを特徴とする光ディスクの製造方法。
請求項３又は請求項４において、
前記接着層は紫外線硬化型接着剤であり、前記接着剤はホットメルトであることを特徴とする光ディスクの製造方法。
請求項３又は請求項４において、
前記接着層は紫外線硬化型接着剤であり、前記接着剤も紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする光ディスクの製造方法。
片面に情報が記録されると共に第１の反射膜の形成された中心穴を有する透明な基材層ディスクと片面に情報が記録されると共に第２の反射膜が形成された中心穴を有する樹脂製の転写リリースディスクとの間に、前記基材層ディスクの前記中心穴から所定寸法だけ空間が存在するように接着層が介在し、前記転写リリースディスクを前記基材層ディスクから剥離し、前記第２の反射膜を前記基材層ディスクに転写することにより、単板ディスクとして前記第１の反射膜と前記第２の反射膜の双方を有する光ディスクの製造装置であって、
前記基材層ディスクを吸着保持するヘッドと、
該ヘッドの中央上部に設けられた加圧チャンバと、
前記ヘッドに設けられて前記加圧チャンバまで延びる空気通路と、
コマ状であって、前記加圧チャンバの底部に固定された軸部と、該軸部の上部に形成されて前記転写リリースディスクの中央穴の縁に位置する滑動部とからなるヘッドピンと、
１気圧よりも高い圧縮空気を前記加圧チャンバに供給する圧縮空気供給装置と、
を備え、前記転写リリースディスクと前記基材層ディスクとの間の前記空間に、前記空気通路から前記加圧チャンバを通して圧縮空気を供給することにより、前記転写リリースディスクを前記基材層ディスクから剥離させて前記単板ディスクを得ることを特徴とする光ディスクの製造装置。